| 研究課題/領域番号 |
15570030
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
植物生理・分子
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| 研究機関 | 帝京科学大学 (2004-2005)
東京大学 (2003) |
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研究代表者 |
近藤 矩朗 帝京科学大学, 理工学部, 教授 (60124343)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
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| キーワード | キュウリ / 作用スペクトル / シグナル伝達 / シス因子 / シロイヌナズナ / 発現誘導 / 光回復酵素 / UV-B / 紫外線耐性 / 日周変化 |
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| 研究概要 |
キュウリの第一葉の成長はUV-Bによって阻害される。この成長阻害の作用スペクトルがDNA損傷の作用スペクトルと似ていたことやDNA損傷を修復する光回復酵素活性が低いときに紫外線影響が強く出ることなどから、光回復酵素活性が植物の紫外線耐性に深く関わっていることが示唆された。そこで、光回復酵素(photolyase)の遺伝子発現制御、活性調節機構を解明することを目的として研究を行った。キュウリからCPD-photolyaseをコードするcDNAを単離し、さらに核DNA(CsPHR)を単離してプロモーター領域を調査したところ、CsPHRのプロモーター領域に光誘導に関与していると思われるシス配列が見いだされた。
明暗日周期の中でのCsPHRのmRNA蓄積量を調べたところ、mRNA蓄積量は午前中に最大に達し、その後急速に減少する日周変化を示した。この午前中のピークは、UV-B付加により更に増大した。光によるCsPHR誘導の作用スペクトルの作成を行い、310nm付近に誘導のピークがあることが分かった。
続いて、プロモーターにレポーターとしてβ-グルクロニダーゼ(GUS)遺伝子をつないだキメラ遺伝子をシロイヌナズナに導入した。この組換え体にUV-Bを含む光を照射すると葉、茎および根の先端においてGUSが発現した。そこで、これを用いてGUS誘導に関する作用スペクトルを検討したところ、この場合も310nm付近に誘導のピークが認められた。次にプロモーターのシス領域を明らかにするために、プロモーターのdeletionシリーズをレポーター遺伝子LUCに繋いでシロイヌナズナに導入し、UVBによる誘導を調べた。翻訳開始点の上流202-296bpのプロモーター領域が誘導に必須なシス領域であることが分かった。しかし、gain-of-function実験により、この領域だけではLUC誘導ができないことがわかり、翻訳開始点の上流201bpまでの領域にこのシス因子と協同的に倒く因子があることが示唆された。
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